钢筋混凝土结构的腐蚀与维护

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浅析钢筋混凝土中钢筋的腐蚀与防腐措施

浅析钢筋混凝土中钢筋的腐蚀与防腐措施

浅析钢筋混凝土中钢筋的腐蚀与防腐措施关键信息项:1、钢筋腐蚀的原因化学因素物理因素环境因素2、钢筋腐蚀的危害结构强度降低安全性下降维修成本增加3、防腐措施材料选择表面处理防护涂层电化学保护4、监测与维护方法定期检测及时维修11 钢筋腐蚀的原因111 化学因素钢筋混凝土中的钢筋腐蚀主要由化学作用引起。

其中,氯离子的侵蚀是常见的化学因素之一。

氯离子可以通过多种途径进入混凝土内部,如使用含氯的外加剂、海水中的氯离子渗透等。

一旦氯离子到达钢筋表面,并达到一定浓度,就会破坏钢筋表面的钝化膜,引发钢筋腐蚀。

此外,混凝土中的碱性物质(如氢氧化钙)与空气中的二氧化碳发生碳化反应,降低混凝土的 pH 值,使钢筋失去碱性环境的保护,也会导致钢筋腐蚀。

112 物理因素物理因素对钢筋腐蚀也有重要影响。

例如,混凝土的开裂和孔隙率增加会使有害物质更容易渗透到钢筋表面。

温度变化引起的混凝土膨胀和收缩,以及外部荷载作用导致的混凝土微裂缝,都为腐蚀介质提供了通道。

同时,钢筋在混凝土中的位置和分布不均匀,也可能导致局部腐蚀加剧。

113 环境因素环境条件是导致钢筋腐蚀的外在因素。

处于潮湿、酸雨频繁、海洋等恶劣环境中的钢筋混凝土结构,更容易受到腐蚀的侵害。

湿度较高的环境会加速腐蚀介质的传输,而酸性环境会直接破坏混凝土的结构,加快钢筋的腐蚀速度。

12 钢筋腐蚀的危害121 结构强度降低钢筋腐蚀会导致其截面积减小,力学性能下降。

随着腐蚀的进行,钢筋的抗拉强度、屈服强度等关键指标逐渐降低,从而削弱了钢筋对混凝土结构的承载能力。

这可能导致结构在正常使用荷载下出现变形、裂缝甚至破坏,严重影响结构的安全性和稳定性。

122 安全性下降由于钢筋腐蚀引起的结构损伤往往是隐蔽的,难以在早期被发现。

一旦腐蚀发展到一定程度,结构的整体性和可靠性会受到极大威胁。

在地震、风灾等自然灾害作用下,腐蚀后的结构更容易发生倒塌等严重事故,危及人们的生命财产安全。

123 维修成本增加为了修复因钢筋腐蚀而受损的结构,需要投入大量的资金和人力进行维修和加固。

混凝土结构中的钢筋腐蚀问题分析

混凝土结构中的钢筋腐蚀问题分析

混凝土结构中的钢筋腐蚀问题分析混凝土结构是现代建筑中广泛应用的一种材料,在建筑和基础设施领域具有重要的作用。

然而,随着时间的推移,许多混凝土结构都面临着一个共同的问题,那就是钢筋腐蚀。

本文将对混凝土结构中的钢筋腐蚀问题进行分析,探讨其原因和可能的解决方案。

一、钢筋腐蚀的原因钢筋腐蚀是由多种因素引起的,其中最主要的原因是环境因素和使用条件。

首先,潮湿的环境是钢筋腐蚀的主要因素之一。

当水分进入混凝土中,会引起混凝土的膨胀和收缩,使得混凝土中的微裂缝逐渐扩大,导致水分进一步渗透到钢筋周围的混凝土中,最终导致钢筋腐蚀。

此外,还有一些化学因素,如化学物质和盐类等,也会促进钢筋腐蚀的发生。

二、钢筋腐蚀对混凝土结构的影响钢筋腐蚀对混凝土结构产生了严重的影响。

首先,钢筋腐蚀会使得钢筋的截面积减小,导致其承载能力下降。

这会使得混凝土结构的整体稳定性降低,甚至可能导致结构的倒塌。

其次,钢筋腐蚀还会导致混凝土结构发生裂缝和剥落,进一步加剧结构的破坏。

此外,钢筋腐蚀还可能对建筑物的美观性和使用寿命产生负面影响。

三、钢筋腐蚀的解决方案为了解决混凝土结构中的钢筋腐蚀问题,可以采取以下几种解决方案。

首先,优化混凝土配方是非常重要的。

合理的水灰比和添加适量的防腐剂能够有效降低混凝土结构中钢筋腐蚀的发生概率。

其次,加强混凝土结构的防水措施是必要的。

例如,可以在混凝土表面涂覆防水涂料,或者采用防水剂进行处理,以防止水分渗透到混凝土中。

此外,定期检测和维护混凝土结构也是很重要的。

定期检查混凝土结构的裂缝和钢筋的腐蚀情况,及时采取补救措施,可以有效延长混凝土结构的使用寿命。

四、未来的发展趋势针对混凝土结构中的钢筋腐蚀问题,目前已经提出了一些新的解决方案。

例如,一些科学家正在研究开发新型的防腐剂,以提高混凝土结构的抗腐蚀性能。

同时,也有研究人员在尝试使用新型的纳米材料来强化钢筋的防腐蚀性能。

这些新的技术和材料有望在未来得到更广泛的应用,为混凝土结构中的钢筋腐蚀问题提供更好的解决方案。

钢筋混凝土腐蚀机理

钢筋混凝土腐蚀机理

钢筋混凝土腐蚀机理钢筋混凝土是现代建筑中广泛应用的结构材料,它具有强度高、耐久性好等优点。

然而,在一些特定的环境条件下,钢筋混凝土也会遭受腐蚀,从而影响其结构的安全性和使用寿命。

要有效地预防和控制钢筋混凝土的腐蚀,就需要深入了解其腐蚀机理。

一、钢筋混凝土的组成与结构钢筋混凝土是由水泥、骨料(砂、石)、水以及钢筋等材料组成的复合材料。

水泥在与水混合后发生水化反应,形成水泥浆体,将骨料包裹并粘结在一起,形成具有一定强度和耐久性的混凝土结构。

钢筋则被埋置在混凝土中,主要用于承受拉力,提高混凝土结构的承载能力。

混凝土本身是一种多孔性材料,其中存在着大量的毛细孔、孔隙和微裂缝。

这些孔隙和裂缝为外界物质的侵入提供了通道,是导致混凝土腐蚀的潜在因素。

二、钢筋混凝土腐蚀的类型1、混凝土的化学腐蚀混凝土中的水泥水化产物在酸性环境下会发生化学反应,导致混凝土的强度降低和结构破坏。

例如,在酸雨的作用下,混凝土中的氢氧化钙会与酸反应生成可溶性盐,从而使混凝土逐渐失去碱性,降低其对钢筋的保护作用。

2、钢筋的锈蚀钢筋在混凝土中的锈蚀是钢筋混凝土结构腐蚀的主要形式。

当混凝土中的孔隙和裂缝使得外界的氧气、水分和氯离子等物质能够到达钢筋表面时,钢筋就会发生锈蚀。

氧气在钢筋表面形成阴极,水为电解质,钢筋中的铁为阳极,形成了一个电化学腐蚀电池。

在这个过程中,钢筋表面的铁逐渐失去电子,形成铁锈。

铁锈的体积比原来的铁大很多,会在钢筋表面产生膨胀压力,导致混凝土开裂和剥落,进一步加速钢筋的锈蚀。

氯离子是导致钢筋锈蚀的重要因素之一。

它能够破坏钢筋表面的钝化膜,使得钢筋更容易发生锈蚀。

沿海地区的混凝土结构由于受到海风中氯离子的侵蚀,往往更容易出现钢筋锈蚀的问题。

3、混凝土的冻融破坏在寒冷地区,混凝土中的孔隙水在冻融循环的作用下会发生体积膨胀和收缩,从而导致混凝土结构的破坏。

当孔隙水结冰时,体积会膨胀约 9%,产生的膨胀压力会使混凝土内部产生微裂缝。

简述钢筋混凝土结构的腐蚀与维护措施

简述钢筋混凝土结构的腐蚀与维护措施

去 已建 成投 入 使 用的 大 量 的基 础 设 施 维修 也 迫 在 眉捷 , 而现 有 的 维修 技 术 只 能 是坏 了修 , 了坏 。如 果 采 用有 机 高分 子 材料 再 配之 以偶 联 剂 , 挥 修 发
键 能作用 , 使硅酸 盐、 钢筋表 面与高分子树脂粘结成为高密封性的整体 , 让深度腐蚀破损的钢筋混凝 土得到恢复 , 并防止再次腐蚀 , 是解决钢筋混凝
c . 用补强钢筋 与原钢筋两端以 ld分别进行搭接焊 。 O d对于个别整根钢筋需加 强或替换 的应 予以通 长加强或替换 ,需 .
3 昆 土修补。 )} 凝 a 于 表 面有 油 污 的 混 凝 土应 用 丙 酮 清 洗 。 . 对
表 面 处 理 包 括 除 锈 和 控 制 钢 材 表 面 粗 糙 度 。常 用 的 除 锈 作 法 是 采 特 别 注 意接 头应 符 合 有关 规 范 要 求 。
环境的 p H值降至 9以下。钢 筋 自身的不均匀性 和活泼性使之极易受 蚀物的厚度 ,用软尺量测钢筋 的剩余周长 。量测钢 筋的剩余直径 和剩 到介质 的腐蚀。这是钢筋混凝 土腐蚀的内因。
2 化 学 介质 的腐 蚀 。 )
余周长前 ,应对钢筋除锈至露 出金属光泽。 2 )钢 筋 修 补 。
我们可根据工程特点 ,劲性钢柱采用手工除锈来质量满足要求 ;对场 外露 天堆 放的劲性钢柱 ,由于本 身表面锈蚀程度较轻 ,且交叉叠放 ,
b对于表面有 被钢筋锈水污染 的混凝土 ,可采用 酸液清洗进行化 . 数量较多 ,若全部进 行表面处理 ,不仅需 租借吊车进行翻转 ,工作量 学除锈 ,也可将其 修凿 干净 ,用与原结构混凝土成分相 同的水泥砂浆 当污染较浅时)或 比原结构混凝土高一等级的细石混凝土 ( 修凿较深 巨大 ,得不偿失 ,故可 以暂不 给予 除锈处理 ,可以在 日后 的施 工中边 (

混凝土钢筋腐蚀的原理与防护方法

混凝土钢筋腐蚀的原理与防护方法

混凝土钢筋腐蚀的原理与防护方法一、前言混凝土钢筋腐蚀是一种广泛存在于工程实践中的问题,它严重影响了混凝土结构的安全和使用寿命。

本文将从混凝土钢筋腐蚀的原理入手,详细介绍腐蚀的机理和影响因素,以及目前常用的防护方法。

希望本文能够为广大工程师和研究人员提供一些有用的参考。

二、混凝土钢筋腐蚀的原理混凝土钢筋腐蚀是指混凝土中的钢筋在一定条件下受到电化学腐蚀作用而发生破坏。

其主要原理是钢筋与混凝土中的氧、水、盐等发生化学反应,导致钢筋表面形成氧化铁锈膜,进而引起钢筋的腐蚀。

1. 钢筋表面形成氧化铁锈膜钢筋表面形成氧化铁锈膜是混凝土钢筋腐蚀的第一步。

这个过程是钢筋表面与混凝土中的氧、水、盐等发生化学反应的结果。

当混凝土结构中的钢筋暴露在空气和水的环境中时,钢筋表面的铁离子会与水和氧气反应,形成铁氢氧化物。

这种氢氧化物在空气中继续氧化,形成铁(III)氧化物,也就是我们常说的铁锈。

铁锈的形成为后续的钢筋腐蚀提供了条件。

2. 钢筋腐蚀的电化学反应钢筋表面形成氧化铁锈膜后,接下来就是钢筋的腐蚀。

钢筋的腐蚀是一种电化学反应,它需要三个要素:金属、电解质和氧气。

钢筋表面的铁离子在电解质溶液中会被氧化成离子,离子会向阳极移动,同时电解质中的氢离子会向阴极移动。

阴极和阳极之间的电荷差异会形成电流,从而导致钢筋的腐蚀。

3. 钢筋腐蚀的产物钢筋腐蚀的产物主要有两种:氢气和氧化铁。

钢筋表面的铁离子在电解质中被氧化成氢离子和氧化铁,其中氢离子会向阴极移动,形成气泡,即氢气。

氧化铁会在钢筋表面形成一层铁锈,这层铁锈会不断增厚,最终导致混凝土结构的破坏。

三、混凝土钢筋腐蚀的影响因素混凝土钢筋腐蚀的发生受到多种因素的影响,主要包括以下几个方面:1. 水泥质量水泥质量是影响混凝土钢筋腐蚀的重要因素之一。

水泥中的氧化铁含量会影响混凝土中的氧化铁含量,进而影响钢筋的腐蚀。

氧化铁含量越高,混凝土中的氧化铁含量就越高,钢筋的腐蚀也就越严重。

2. 氯离子含量氯离子是导致混凝土钢筋腐蚀的重要原因之一。

钢筋混凝土结构的腐蚀及防护措施

钢筋混凝土结构的腐蚀及防护措施

钢筋混凝土结构的腐蚀及防护措施
钢筋混凝土结构是一种在建筑和工程中广泛使用的结构材料。

然而,
由于环境因素和长期使用,钢筋混凝土结构容易受到腐蚀的影响。

腐蚀会
导致钢筋锈蚀,从而降低结构的强度和耐久性。

为了保护钢筋混凝土结构
免受腐蚀的侵害,需要采取相应的防护措施。

为了防止钢筋混凝土结构的腐蚀,可以采取以下防护措施:
1.混凝土配料的选择:选用耐腐蚀性能好的混凝土原材料,并控制好
水胶比,以降低混凝土内部的渗透性,减少水分进入钢筋的机会。

2.防水层的施工:在混凝土表面施工一层防水涂料或防水膜,以减少
水分渗透,降低钢筋的腐蚀风险。

3.外部防护层的施工:可以在混凝土表面覆盖一层聚合物涂层或涂漆,以增加混凝土的密封性,减少氧气和水分的接触,防止钢筋的腐蚀。

4.防腐剂的使用:可以在混凝土中加入一些防腐剂,如磷酸盐、硫酸
盐等,以抑制钢筋的腐蚀反应。

5.阳极保护:在钢筋混凝土结构中引入阳极保护系统,通过施加外部
电流或引入阴极材料,以保护钢筋不被腐蚀。

6.定期维护检查:对钢筋混凝土结构进行定期检查和维护,发现问题
及时修复,以避免腐蚀问题的进一步发展。

总结起来,要防止钢筋混凝土结构的腐蚀,首先需要选用耐腐蚀性能
好的原材料,控制好水胶比,尽量减少水分渗透。

其次,可以在混凝土表
面施工防水层和防护层,增加混凝土的密封性。

此外,可以使用防腐剂,
引入阳极保护系统,并进行定期维护检查。

这些措施的综合应用可以有效地延长钢筋混凝土结构的使用寿命,提高结构的耐久性和安全性。

混凝土中钢筋锈蚀的原因及危害和预防措施

混凝土中钢筋锈蚀的原因及危害和预防措施

混凝土中钢筋锈蚀的原因及危害和预防措施1.碳化:碳化是钢筋在碳酸盐离子的作用下发生的一种腐蚀现象。

当混凝土表面被碳酸气体侵蚀时,混凝土中的碳酸盐会与钢筋表面的氧化物反应生成可溶于水的碳酸亚铁,导致钢筋锈蚀。

2.氯离子侵入:氯离子是混凝土中最常见的腐蚀源之一、氯离子可通过氯化盐、海水等方式进入混凝土中,进而使混凝土中钢筋发生腐蚀。

氯化物进入混凝土后会与钢筋表面的氧化物反应生成可溶于水的氯化亚铁,引起钢筋锈蚀。

3.氧解作用:钢筋表面产生氧化膜可以保护钢筋不受腐蚀,但若混凝土内部存在大量的氧分子,容易进一步氧化钢筋表面,导致钢筋锈蚀。

因此,混凝土中氧分子含量的增加会加速钢筋的氧化过程。

1.强度减弱:钢筋锈蚀后物理性能下降,削弱了钢筋的受力能力,影响混凝土结构的整体强度和承载能力。

2.腐蚀膨胀:钢筋锈蚀会引起钢筋表面体积增大,产生较大的腐蚀膨胀力,导致混凝土产生开裂或脱落。

3.破坏结构:钢筋的锈蚀不仅可能损坏混凝土本身,还会导致结构失去稳定性,增加结构崩溃的风险。

4.影响美观:钢筋锈蚀会使混凝土表面出现锈迹,影响建筑物的美观度。

针对混凝土中钢筋锈蚀的危害,我们可以采取以下预防措施:1.控制混凝土材料质量:选择合适的水泥、骨料等混凝土材料,确保混凝土的密实性和均匀性,减少表面孔隙的形成,降低钢筋暴露和腐蚀的风险。

2.正确设计:在混凝土结构设计时,根据环境条件和使用要求,合理选择混凝土覆盖层的厚度,保证钢筋能够得到有效的保护。

3.防水措施:采取有效的防水措施,减少混凝土暴露在潮湿环境中的时间和程度,降低钢筋腐蚀的可能性。

4.防止氯离子侵入:加强混凝土中氯离子的阻隔,可以采用减少混凝土中的氯离子含量、加入阻隔氯化物的抗腐蚀剂或使用防腐蚀涂层等方法。

5.确保质量检测:对于混凝土的施工过程,进行质量检测,及时了解混凝土结构中的钢筋腐蚀情况,以便于及时采取措施修复和预防。

总之,混凝土中钢筋锈蚀会对建筑物的使用寿命和结构稳定性造成重大影响,因此,在混凝土的设计、施工和维护过程中应采取有效的预防措施,以延长建筑物的使用寿命和保障建筑结构的安全性。

混凝土的结构腐蚀与防护设计

混凝土的结构腐蚀与防护设计

混凝土的结构腐蚀与防护设计混凝土是一种广泛应用于建筑和基础设施工程中的材料,具有强度高、耐久性好的特点。

然而,由于外界环境的影响以及使用过程中的各种因素,混凝土结构也存在着腐蚀的风险。

本文将探讨混凝土的结构腐蚀原因、常见的腐蚀类型以及有效的防护设计方法。

一、混凝土结构腐蚀的原因混凝土结构腐蚀主要是由于外界环境的侵蚀和内部因素的作用导致的。

以下是一些常见的原因:1. 酸碱侵蚀:大气中的酸雨以及土壤中的酸碱性物质会腐蚀混凝土结构表面,导致其失去保护层。

2. 氯离子渗透:在海洋工程或者盐湖地区,氯离子容易通过混凝土渗透至钢筋表面,形成钢筋锈蚀,从而引起混凝土的结构腐蚀。

3. 冻融循环:在寒冷地区,湿度高的条件下,冻融循环会造成混凝土内的水膨胀和收缩,最终导致混凝土结构的开裂和破坏。

4. 碱骑建筑废弃物:有些建筑废弃物中含有碱性物质,如果未经妥善处理就接触到混凝土结构中,会引起混凝土碱骑反应,导致结构损坏。

5. 金属腐蚀:如钢筋内的锈蚀会产生体积膨胀,导致混凝土的开裂与结构损坏。

二、混凝土结构腐蚀的类型混凝土结构腐蚀可分为表面腐蚀和内部腐蚀两种类型。

1. 表面腐蚀:表面腐蚀主要是由于酸碱侵蚀或大气中的氧化物进入混凝土,破坏混凝土保护层,导致表面起砂、剥落或结构开裂。

2. 内部腐蚀:内部腐蚀主要包括钢筋锈蚀和碱骑反应。

钢筋锈蚀是由于氯离子、二氧化碳等渗透到混凝土中,导致钢筋锈蚀并引起混凝土开裂和脱落。

碱骑反应是由于碱性物质与混凝土中的硅酸盐反应产生胶凝胶,导致混凝土体积膨胀,造成结构开裂。

三、混凝土结构腐蚀的防护设计为了延长混凝土结构的使用寿命,减少腐蚀风险,需要采取一系列的防护措施。

以下是一些常见的防护设计方法:1. 表面涂层:涂抹腐蚀特性良好的涂料或防水剂可在一定程度上防止酸碱侵蚀和氧化物的渗透,保护混凝土表面。

2. 添加防腐剂:在混凝土配制过程中添加适量的防腐剂,可减少腐蚀因素对混凝土的侵蚀作用。

3. 加固钢筋:采用不锈钢或镀锌钢筋替代普通钢筋,可有效防止锈蚀引起的混凝土破坏。

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钢筋混凝土结构的腐蚀与维护
摘要:钢筋混凝土是重要的建筑材料之一,其腐蚀是影响工程结构耐久性、可靠性的至关重要的因素。

在建筑工程中,由于多种因素的影响,腐蚀无处不在。

为深入了解钢筋混凝土结构的腐蚀,本文从影响钢筋混凝土结构的腐蚀性介质,腐蚀原因进行分析,进一步指出钢筋混凝土结构的防腐维护措施。

关键词:钢筋混凝土;结构;腐蚀;原因;维护措施
一、钢筋混凝土结构的腐蚀的类型
1、溶蚀性腐蚀
水泥水化物生成物中的Ca(OH)2最容易被渗入的水溶解,又促使水化硅酸钙、水化铝酸盐等碱性化合物发生水解,最终完全破坏水泥石结构。

某些酸盐溶液渗入混凝土,生成无凝胶型的松软物质,易被水溶蚀。

水泥石的溶蚀程度随渗流速度增大而增大,溶蚀后,胶结能力减弱,混凝土材料的整体性被破坏。

2、结晶膨胀性腐蚀
含有硫酸盐的水渗入混凝土中,与水泥水化产物Ca(OH)2起置换反应生成硫酸钙(CaSO42H2O)以溶液形式存在。

硫酸钙再与水化物铝硫酸盐起作用生成含有多个结晶水的水化铝硫酸钙,体积膨胀1.5倍以上,在混凝土结构中产生内应力,造成极大的膨胀性破坏作用。

3、电化学腐蚀
钢筋与潮湿介质、水、土壤接触时,表面覆盖一层水膜,水中溶有来自空气中的各种离子,这样便形成了电解质。

首先钢筋中的铁素体失去电子即Fe→Fe2++2e成为阳极,渗碳体成为阴极。

在酸性介质中H+得到电子变成H2跑掉;在中性介质中,由于氧的还原作用使水中含有的OH-随之生产不溶于水的Fe(OH)2;进一步氧化成Fe(OH)3及其脱水产物Fe2O3,即红褐色铁锈的主要成分。

二、钢筋混凝土结构腐蚀的原因
1、混凝土结构腐蚀
1.1环境介质的侵蚀
环境介质对混凝土的侵蚀主要是对水泥石的侵蚀。

当混凝土结构处在有侵蚀介质作用的环境时,会引起水泥石发生一系列化学、物理与物理化学变化,而逐步受到侵蚀,严重的使水泥石强度降低,以致破坏。

常见的侵蚀介质可分为淡水腐蚀、一般酸性水腐蚀、碳酸腐蚀、硫酸盐腐蚀、镁盐腐蚀五类。

淡水的冲刷,
会溶解水泥石中的组分,使水泥石孔隙增加,密实度降低,从而进一步造成对水泥石的破坏;当水中溶有一些酸类时,水泥石就受到溶析和化学溶解双重作用,腐蚀明显加速,这类侵蚀常发生在化工厂;碳酸对混凝土的影响主要表现在溶析水泥石的同时,破坏混凝土内的碱环境,降低水泥水化产物的稳定性,影响水泥石的致密度,造成对混凝土的侵蚀;硫酸盐的腐蚀则表现为SO42-离子深入混凝土内与水泥石组分反应,生成物体积膨胀开裂造成损坏;海水中由于存在多种离子,侵蚀形式较为复杂,但主要是由于镁盐使硬化水泥石的结构组分分解,同时硫酸盐作用会造成对水泥石的损坏,而氧化镁沉淀会堵塞混凝土孔隙,会使海水侵蚀有所缓和。

1.2混凝土的碳化
混凝土的碳化是指空气中的CO2在潮湿(有水存在)的条件下与水泥石中的Ca(OH)2发生的碳化作用,生成CaCO3和H2O的过程。

这个过程是由表及里向混凝土内部缓慢扩散的。

碳化后可使混凝土的组成及结构发生变化,使混凝土的碱度降低,会使混凝土对钢筋的保护作用降低,使钢筋易于锈蚀,对钢筋混凝土的结构有很大的影响。

碳化还会引起混凝土收缩,导致表面形成细微裂缝。

1.3混凝土的碱-骨料反应
混凝土的碱-骨料反应,是指混凝土中的碱(钠、钾离子)与骨料中的活性矿物组分(活性SiO2或石灰质白云石)在一定的条件下发生的化学反应,并生成体积膨胀的产物引起混凝土开裂,甚至破坏。

因为碱-骨料反应造成的混凝土破坏要在工程竣工后很长一段时间发生,因此往往不被人们所重视。

碱-骨料反应造成危害作用往往是不能根治的,是混凝土工程中的一大隐患。

混凝土碱-骨料反应需同时具备三个条件:①相当数量的碱;②相应的活性骨料;③水分。

反应通常有三种类型:碱-硅酸反应、碱-碳酸盐反应、慢膨胀型碱-硅酸盐反应。

2、钢筋的腐蚀
在通常情况下,水泥水化产物中有1/5的Ca(OH)2产生,混凝土空隙中充满了由水泥水解时产生的Ca(OH)2饱和溶液,其碱度很高,pH值达到13左右,钢筋在高碱度的环境中,使钢筋表面生成难溶的Fe2O3和Fe3O4,称为纯化膜,即使有空气和水分进入,也不可能导致钢筋的腐蚀,因此混凝土中钢筋是不易生锈的。

但大气中的CO2以扩散的方式进入混凝土中,与Ca(OH)2作用而使混凝土中性化,当混凝土的液相碱度降低到11.5以下时,钢筋钝化膜可能破坏,使钢筋表面呈活性状态,此时若有空气和水分进入,钢筋表面即开始发生电化学作用,由铁变成氧化铁,其体积发生膨胀,钢筋的锈蚀物一般为Fe(OH)3、Fe(OH)2、Fe2O3等,根据最终产物的不同,铁锈的体积比原金属大2~4倍,则可导致混凝土顺筋开裂,腐蚀物质从裂纹处进一步浸入,加速钢筋的腐蚀,从而降低混凝土强度。

混凝土中的钢筋钝化膜遭破坏有两种原因:
2.1混凝土的碳化或中性化:造成混凝土
碳化或中性化的原因,主要是混凝土的密实度即抗渗性不足,酸性气体(如CO2、SO2、H2S、HCl)渗入混凝土内与Ca(OH)2作用。

2.2Cl的腐蚀:Cl的腐蚀是破坏混凝土最主要的因素,特别是沿海的混凝土建筑物和公路
腐蚀破坏更严重。

环境中游离的Cl一旦渗入,对钝化膜有特殊的破坏作用。

即使在钢筋保护层不被碳化或中性化的情况下也可以破坏钢筋钝化膜,成为活化态,使腐蚀过程得以进行。

在氧和水充足的条件下,活化的钢筋表面形成一个小阳极,大面积钝化膜的区域作为阴极,结果阳极金属铁溶解,形成腐蚀坑,一般称这种腐蚀为“点蚀”。

点蚀对结构的危害较大,能最终使构件失去承载力。

三、钢结构混凝土防腐维护措施
1、掺磨细矿粉和高性能的外加剂
磨细矿粉跟粉煤灰都具有火山灰的活性。

存在于磨细矿粉中的SiO2、Al2O3跟水泥水化的产物Ca(OH)2反应生成CaSiO3和Al2O₃。

同时,受到氢氧化钙激发剂的作用,矿粉中的Al2O3跟水泥中的石膏产生反应,生成水化硫铝酸钙,使得混凝土的强度增高,降低了混凝土的碱度,混凝土的密实度也得到了相应提高。

但如果磨细矿粉含量过高,就会使混凝土产生过大的自收缩,稍有不慎就会使混凝土产生收缩裂缝。

笔者在进行过多次的反复实验之后,提出了掺入磨细矿粉的含量:宜在30%至35%之间,最大不能超过50%。

粉煤灰还会跟水泥水化产物Ca(OH)2产生反应,生成水化硅酸钙和水化铝酸钙,这样大大降低了混凝土的碱度,使混凝土内部的孔结构、骨料界面结构得到很好的改善,从而有助于提高混凝土的密实度。

2、相关腐蚀性检测的要求
定期对钢筋混凝土结构重点部位进行检测,及时发现混凝土的裂缝及存在的潜在威胁。

通过获得的检测结果和数据,对工程条件进行调整和优化,从而采取相应有效的维修、维护措施。

目前来说,对钢筋混凝土结构进行检测的方法有物理方法和电化学方法,比较常用的检测装置有:试验导管、嵌入的试验试件、参照电极、腐蚀速度计等。

3、降低水灰比
在满足设计、施工的要求下,降低混凝土的水灰比会降低混凝土的孔隙率,提高混凝土的密实度,同时减少混凝土的吸水率,有效阻止外部环境中有害介质进入混凝土内部的概率。

4、涂覆防护层
在钢筋混凝土表面或钢筋表面刷一层保护膜,可有效阻止外部介质与钢筋接
触的几率,从而有效避免腐蚀的产生。

当在钢筋表面涂刷保护膜时,应采取有效措施防止保护膜影响混凝土与钢筋的握裹力。

结束语
预防钢筋混凝土结构的腐蚀和对钢筋混凝土腐蚀的防护是确保主体结构能够达到规定的设计使用年限,满足建筑物的合理使用年限的要求,针对不同的腐蚀环境应设计不同的保护层厚度。

在不同环境作用下的钢筋混凝土结构应采取防护措施,根据腐蚀性介质的性质和作用程度来选用最合适的防护手段。

保证建筑物钢筋混凝土结构具有经济合理的使用寿命,节约资源,满足社会的需要。

参考文献
[1]马保国,严敏,谭洪波,杨虎.含泥量对减水剂性能的影响规律[J].济南大学学报(自然科学版).2012(04)
[2]张德亮,王维德,赵鹏,闫瑞晶.聚羧酸类减水剂活性大单体合成工艺[J].华侨大学学报(自然科学版).。

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